Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Nové evropské normy v oblasti ochrany před bleskem (3. část)

číslo 3/2005

Nové evropské normy v oblasti ochrany před bleskem (3. část)
Připravované mezinárodní a evropské normy IEC/EN 62305

Ing. Jiří Kutáč,
zastoupení DEHN + SÖHNE

V první části norem 62305 (viz ELEKTRO 2/2005) byly uvedeny obecné zásady.

Obr. 1.

Obr. 1. Sběrné plochy pro údery blesku

Druhá část norem 62305 (risk management) obsahuje:

  • termíny a definice,
  • objasnění pojmů,
  • management rizika,
  • odhad rizik pro objekty,
  • odhad rizik pro inženýrské sítě,
  • přílohy.

V úvodu této normy jsou definovány základní pojmy, jako např.:

  • elektromagnetický impuls bleskového proudu LEMP (lightning electromagnetic impulse) – elektromagnetické účinky bleskového proudu);

  • zóna bleskové ochrany LPZ (lightning protection zone) – zóna, ve které je stanoveno elektromagnetické pole závislé na hodnotě bleskového proudu;

  • ochranná úroveň před bleskem LPL (lightning protection level) – číselná hodnota, která je vztažena k sadě parametrů bleskového proudu a k pravděpodobnosti, že nebudou překročeny příslušné největší a nejmenší naměřené hodnoty bleskového proudu v přírodě;

  • systém ochrany před bleskem LPS (lightning protection system) – kompletní systém užívaný ke snížení fyzických škod způsobených údery blesku do objektu. Sestává z vnějšího a vnitřního systému ochrany před bleskem;

  • systém ochrany před LEMP LPM (LEMP protection system) – kompletní systém ochranných opatření uvnitř budovy před LEMP. Systém chrání nejen před rušivými veličinami, ale také před vyzařovaným elektromagnetickým polem;

  • přepěťová ochrana SPD (surge protection device) – přístroj, který je určen k omezování přechodných přepětí a svádění impulsních proudů. Obsahuje minimálně jednu nelineární součástku.

Obr. 2.

Obr. 2. Z rozdílných příčin škod vyplývají výsledné typy ztrát

Připravovaná mezinárodní a evropská norma 62305, část 2, se zabývá výpočtem řízeného rizika pro daný chráněný objekt. V této normě je uvedeno nové klíčové slovo „risk management„. Vyjadřuje skutečnost, že instituce nebo firmy by měly počítat s mírou tolerovatelného rizika. Riziko se má přesně stanovit a vyjádřit. Cílem výpočtu řízeného rizika je stanovení nezbytnosti vnější a vnitřní ochrany před bleskem a přepětím pro objekt. Podle účelu a využití objektu se vytvoří technicky a ekonomicky optimální ochranná opatření.

Zasáhne-li blesk objekt, může způsobit škody nejen na samotných budovách, ale také na vstupujících inženýrských sítích objektu (obr. 1). Proto je nejprve nutné definovat zdroje, typy škod a ztrát nejen pro budovy a prostory v jejich blízkosti, ale také pro inženýrské sítě a na ně navazující prostory (tab. 1).

Zdroje škod jsou:

  • S1 – přímé údery blesku do chráněného objektu,
  • S2 – přímé údery blesku do země v blízkosti chráněného objektu,
  • S3 – přímé údery blesku do inženýrských sítí,
  • S4 – přímé údery blesku do země vedle inženýrských sítí.
Obr. 3.

Obr. 3. Rozhodovací proces volby ochranných opatření

Typy ztrát mohou být různé podle použitých materiálů, využití a podstaty objektu:

  • L1 – zranění nebo smrt osob,
  • L2 – ztráta veřejných služeb,
  • L3 – ztráta nenahraditelného kulturního dědictví,
  • L4 – hospodářské nebo ekonomické ztráty.

Uvedené typy ztrát mohou vzniknout z těchto příčin a jsou označeny typem škod:

  • D1 – elektrickým šokem osob či zvířat následkem dotykových nebo krokových napětí,
  • D2 – požárem, explozí, mechanickými nebo chemickými účinky způsobenými fyzikálními účinky bleskového výboje,
  • D3 – poruchami elektrických a elektronických systémů způsobenými přepětím.

Mezi typy škod a ztrát a z toho vyplývajícími relevantními riziky škod je velmi úzký vztah (obr. 2), nazývaný typy rizik:

  • R1 – riziko ztráty lidského života,
  • R2 – riziko ztráty služeb veřejnosti,
  • R3 – riziko ztráty kulturního dědictví,
  • R4 – riziko ztráty ekonomických hodnot.

Pro definici rizik R1, R2, R3 je v angličtině použito způsobové sloveso shall (musí), vyjadřující povinnost, tzn. závaznost. Pro každý typ ztráty R je relevantní riziko součtem složek rizik RX:

Vztah. 1.

Relevantní riziko lze obecně vypočítat: R = N P s, kde N je četnost úderů blesku do vyšetřovaného prostoru (kolik úderů blesku zasáhne daný prostor), P pravděpodobnost škod (s jakou pravděpodobností způsobí blesk určitou škodu), s koeficient škod (jaké účinky, výše, rozsah a důsledky škod).

Tab. 1.

Tab. 1. Zdroje a typy škod, typy ztrát

Při ochraně před bleskem musí být riziko R sníženo na tolerovatelné riziko RT (tab. 2): R Ł RT

Tolerovatelné riziko RT je maximální hodnota rizika, kterou lze u objektu připustit. Vývojový diagram ukazuje postup při rozhodování o volbě ochranných opatření v ochraně před bleskem a přepětím (obr. 3). Bude-li vypočtené relevantní riziko vyšší než tolerovatelné, je nutné učinit vyšší ochranná opatření v ochraně před bleskem a přepětím a znovu zopakovat předchozí postup.

Poznámka redakce:
Výbor IEC/TC 81 Mezinárodní elektrotechnické komise začal počátkem 80. let dvacátého století na základě potřeby vypracovávat technické normy v oblasti ochrany před bleskem a přepětím. Ty vznikaly bez pevné organizační struktury, a proto byly pro uživatele velmi nepřehledné.

Tab. 2.

Tab. 2. Tolerovatelné riziko škod RT

V říjnu 2001 na mezinárodní konferenci ve Florencii vydal výbor IEC/TC 81 nový publikační plán, podle kterého by měl být připomínkován nový soubor norem všemi národními normalizačními instituty. Paralelně s prací na tomto souboru norem v Mezinárodní elektrotechnické komisi postupují přípravné práce i v Evropském výboru pro normalizaci v elektrotechnice CENELEC. V průběhu roku 2005 by měl být tento soubor přijat – pravděpodobně jako soubor norem IEC 62305 – a současně schválen i jako evropské normy EN. Z toho bude pro členské země CENELEC vyplývat povinnost zavést zmíněné normy do národních normalizačních soustav a postupně zrušit platnost dosud existujících národních norem v ochraně před bleskem.

Seriál článků uveřejňovaných od č. 1/2005 v ELEKTRO tedy neuvádí konečnou a definitivní strukturu norem ochrany před bleskem a přepětím. Pro uvedený příspěvek byly čerpány materiály z firemní literatury DEHN + SÖHNE ke dni 15. 1. 2005.

(pokračování)